Принципиальные решения по проектированию систем пневмотранспорта

Расчет системы пневмотранспорта

Системы пневматического транспорта далее пневмотранспорта проектируют для перемещения сыпучих материалов от оборудования к очистным устройствам.

Расчет воздуховодов систем пневмотранспорта следует начинать с определения количества транспортируемого материала и транспортируемого воздуха исходя из рекомендуемой массовой концентрации смеси μ.

При отсутствии даннях о количестве транспортируемого материала в системах пневмотранспорта расход воздуха определяется по минимально допустимым диаметрам воздуховодов и скоростям движения воздуха.

Минимально допустимые диаметры воздуховодов для систем пневмотранспорта, удаляющих мелкую сухую пыль (земляную пыль, песок, молотую глину и др.), волкнистую пыль, (волокна хлопка, шерсти и т.п.), древесные опилки и мелкие метеллические стружки, рекомендуется принимать 80-130 мм.

Воздуховоды систем аспирации и пневмотранспорта следует расчитывать из условий одновременной работы всех отсосов.

При расчете необходимо тсчательно увязывать потери давлений в отдельных ответвлениях сети, допуская неувязку не более 5%.

В случае необходимости при увязке потерь давлений допускается увеличивать объем воздуха, удаляемого от того или иного отоса, или устанавливать диафрагмы на вертикальних участках аспирационных систем, улавливающих сухую неслипающуюся и неволкнистую пыль.

В системах пневмотранспорта волокнистих веществ рекомендуется устанавливать конусные диафрагмы.

Длина ответвлений воздуховодов от колектора или магистрального сборника до приемника (отоса от станка) не должна превышать 20м.

Расчет воздуховодов рекомендуется проводить по методу скоростных (динамических) давлений, в котором потери давления в воздуховодах на трение заменяються эквивалентными потерями давления на местные сопротивления.

Системы пневмотранспорта классифицируются по схеме прокладки трубопроводов:

а) простая транспортная сеть (рис. 1а) используется при поектировании индивидуальных пылеотсасывающих установок (для отдельных станков);

б) разветвленная сеть (рис. 1б) – при линейно-предметном планировании станков, когда их количество и росположение остается неизменным долгое время (2-3 года);

в) пневмосеть с центральным сборником (рис. 1в,г) используется когда, станки расположены врадиусе до 10м от сборника, и в процессе эксплуатации возможно перемещение станков и замена их численности на 1-2 единицы.

г) комбинированная (рис. 1г) – сеть содержащая как разветвленные участки, так и центральный сборник.

Рис.3.1 Схемы систем пневмотранспорта: 1 - пылематериалоприемник; 2 - пылематериалоуловитель; 3 – вентилятор; 4 - транспортная сеть; 5 – гибкие армированные рукава; 6 – аспирационный сборник; 7 – проходной сборник.

Вертикальные сборники подразделяются на проходные и аспирационные. Если отходы, что отсасываются от станков, попадают в сборник и далее транспортируется по трубопроводам до очистных устройств системы пневмотранспорта – он проходной. Если в сборник поступает материал и пыль

с помощью герметизирующих устройств загружающих в специальную емкость или цеховой транспортер, то сборник аспирационный. В этом случае сборник используется как первая ступень очистки воздуха.

Проектирование пневмотранспортной установки после выбора конструкции и характеристики местного отсоса начинают с определения мест прокладки материалопроводов и воздухопроводов. Далее составляют схему системы в аксонометрической проекции, по которой определяют длину материалопроводов, воздухопроводов, фасонные элементы и номеруют участки. В задание расчета входит определение диаметра материалопроводов, воздухопроводов, потери давления в ответвлениях, на отдельных участках магистрали и по всей сети системы, подбор пылеуловителя и вентилятора.

При расчете разветвленных сетей необходимо, чтобы на разветвлении сети потери давления в ответвлениях всегда были равны потерям давления в сборном участке трубопровода. При расчете сетей с сборником - потери давления каждого ответвления должны быть равны между собой.

Допустимая невязка участков сети по потерям давления не более 10%, так как регулировка задвижками или диафрагмами при пневмотранспорте исключается.

Расчет воздуховодов систем аспирации и пневмотранспорта следует начинать с определения количества транспортируемого материала и транспортирующего воздуха исходя из рекомендуемой массовой концентрации смеси μ, которая определяется по формуле:

μ = G / (Q * ρ) (3.1)

где G - наибольшая масса перемещаемого материала, кг/ч;

Q - расчетный объем воздуха, который отбирается от местного отсоса, м³/ч.

Порядок расчета установок пневмотранспорта с промежуточным сборником следующий:

1. По объему воздуха, отсасываемому от пневмоприемника (Q, м³/ч) и минимальной скорости (vм, м/с) вычисляем диаметр трубопровода:

d = (3.2)

Некоторые практические значения скорости воздуха в воздуховодах систем аспирации и пневмотранспорта vм приведены в таблице 2.4.

2. По справочным данным принимают ближайший меньший стандартный диаметр (см. табл. 3.1) и находят действительную скорость воздуха:

v = (353.68 Q) / d ²ст (3.3)

3. При расчете по методу скоростных давлений получим уравнение, по которому определяем затраты давления на участке:

Нуч = (l * λ/d) + (Σζ*Hд) (3.4)

где l - длина расчетного участа воздуховода, м; λ - кооєфициент сопротивления трения; Σζ - сумма местных коэффициентов сопротивлений на расчетном участке; Hд = ρ v ²/2 - динамическое давление, Па; см. рис.2.5.

Значение λ/d следует принимать по таблице 3.1.

Для поддержания пыли или транспортируемых материалов в взвешенном состоянии и для подъема осевших частиц при пуске системы скорость движения воздуха v следует принимать больше скорости витания частиц транспортируемого материала см. таблицу 2.4.

Расчет повторяется для всех конечных участков с п.1. Следует отметить, что использование таблиц или номограмм значительно упрощают выбор d, v и определения Н.

Таблица.3.1

d, мм	Значения λ/d при скорости воздуха v, м/c
0,1-3	3,1-6	6,1-9	9,1-12	12,1-15	15,1-18	18,1-21	21,1-25
	0,327	0,263	0,243	0,232	0,225	0,221	0,217	0,214
	0,29	0,233	0,215	0,206	0,2	0,196	0,193	0,19
	0,247	0,199	0,184	0,175	0,17	0,167	0,164	0,162
	0,215	0,173	0,159	0,152	0,148	0,145	0,143	0,141
	0,181	0,146	0,135	0,129	0,125	0,123	0,121	0,119
	0,157	0,126	0,116	0,111	0,108	0,106	0,104	0,103
	0,137	0,11	0,102	0,097	0,094	0,092	0,091	0,09
	0,119	0,095	0,088	0,084	0,082	0,08	0,079	0,078
	0,104	0,084	0,077	0,074	0,072	0,07	0,069	0,068
	0,09	0,073	0,067	0,064	0,062	0,061	0,06	0,059
	0,079	0,063	0,058	0,055	0,054	0,053	0,052	0,051
	0,067	0,054	0,05	0,048	0,046	0,045	0,045	0,044
	0,058	0,047	0,043	0,041	0,04	0,039	0,038	0,038
	0,05	0,04	0,037	0,035	0,034	0,034	0,033	0,033
	0,044	0,035	0,032	0,031	0,03	0,03	0,029	0,029
	0,038	0,031	0,028	0,027	0,026	0,026	0,025	0,025
	0,033	0,026	0,024	0,023	0,023	0,022	0,022	0,021
	0,028	0,023	0,021	0,02	0,019	0,019	0,019	0,018
	0,024	0,02	0,018	0,017	0,017	0,016	0,016	0,016
	0,021	0,017	0,016	0,015	0,014	0,014	0,014	0,014
	0,018	0,015	0,014	0,013	0,013	0,012	0,012	0,012
	0,016	0,013	0,012	0,011	0,011	0,011	0,011	0,01
	0,014	0,011	0,01	0,01	0,01	0,009	0,009	0,009
	0,012	0,01	0,009	0,009	0,008	0,008	0,008	0,008
	0,01	0,008	0,008	0,007	0,007	0,007	0,007	0,007

Значения λ/d для расчёта воздуховодов пневматического транспорта

4. После расчета конечных участков из всех величин выбирается максимальная потеря давления (Нм), относительно которой находятся невязки потерь давления по остальным участкам:

Н = ((Нм - Ні) / Нм)*100% (3.5)

Если Н в приделах 10%, тогда можно переходить к следующему участку. В случае, если данна величина превышает установленную то приступают к увязыванию затрат даления. Одним из вариантов является установка конических диафрагм на участке с меншими затратами давления.

Конструктивные размеры и величины коэффициентов сопротивления диафрагм, взависимости от состношения размеров, приведены в [10], поэтому необходимо определить только значение дополнительного кмс:

ζ = (Нм - Ні) / 0,61 vі ² (3.6)

На основе полученной величены подбирается диафрагма для данного участка и переходят к определению невязки, а при необходимости и доувязки затрат давления на следующем участке.

Увязку затрат давления в сетях можно производить за счет уменьшения диаметра воздуховода на расчетном участке. В этом случае диаметр принимается на один калибр меньше предыдущего и расчет повторяется с п.2. При этом необходимо учитывать, что при типовых местных отсосах, для соединения его с материалопроводом будет необходимо сменить диаметр патрубка местного отсоса или установить переход на новый диаметр.

Закончив расчет и увязку концевых участков, приступают к расчету сборного коллектора. Определяют объем воздуха, что равняется сумме объмов воздуха, которые отсасываются от конечных участков. Далее расчитывается этот участок путем определения необходимого, а затем стандартного диаметра, скорости воздуха и затрат давления на участке до циклона или вентилятора по приведенным зависимостям.

Общие затраты давления определяются как сумма затрат давления (максимальных) на конечном участке и на сборном. При расчете сборных участков следует учесть, что скорость воздуха недолжна уменьшаться.

Пример расчета системы пневмотранспорта с промежуточным сборником представлен в таблице 3.3.

Последовательность расчета:

- согласно задания, в колонки 1, 2, 3, 4, 5, 6 вписываем данные станков из таблицы 3.2;

- на планах измеряем в масштабе величины участков колонки 7 и расчитываем 8, 9;

- колонки 10, 11, 12 принимаем по таблице 3.1 и рис.2.5. методических указаний;

- колонки 13, 14, 15, 16, 17, 18 расчитываются по формулам (3.4) - (3.6).

Таблица.3.2

Характеристики отсасывающих устройств деревообрабатывающих станков

№ позиции	Станок	План станка	Обознач. воздуховода	V м/с	L, м^3/ч	ξ	Схема
	Концеравнитель, трехпильный ЦКЗ-2 dпилы = 500 мм		А Б В
	Многопильный ЦД-5 dпилы = 300 мм		-
	Фрезерный карусельный Ф-2ВК фрезерный двошпиндельный		А Б			0,8 1,1

Σ L =9900 м³/ч

Дата добавления: 2014-12-08